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高阻隔材料測試中厚度對滲透率的影響

更新時(shí)間:2024-02-26       點(diǎn)擊次數:453
當天氣變冷時(shí),我們馬上就知道多穿幾層衣服會(huì )讓我們更暖和。簡(jiǎn)單地說(shuō),如果你想要更多的保護,你就增加更多的厚度。同樣的原理也適用于氣體透過(guò)率測試。經(jīng)驗法則是,如果你將材料的厚度增加一倍,阻隔水平也會(huì )增加一倍,相應的透過(guò)率將減少一半。






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厚度對滲透率的影響有多大?


很少有人去了解的是,較厚的樣品滲透達到平衡所需的測試時(shí)間。

典型的假設是,厚度加倍就需要測試時(shí)間加倍。這是不正確的。通常情況下,每次材料厚度增加一倍,滲透率達到平衡需要4倍的時(shí)間。下面是厚度1mil和5mil PET薄膜及其滲透率水平的比較。選擇這些薄膜是因為它們在短時(shí)間內WVTR達到平衡。

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在此示例中,1mil PET薄膜的水蒸氣透過(guò)率 (WVTR) 為10.1 g/(m2 x day)。達到該值95%所需的時(shí)間不到30分鐘。5mil PET薄膜的WVTR為2.17 g/(m2 x day),需要近450分鐘才能達到最終值的95%。我們通??吹?,對于厚樣品特別是在測量更高阻隔材料時(shí),最后5%~10%的滲透率平衡可能需要相對較長(cháng)的時(shí)間。

通過(guò)測試得出結論


當測試較厚材料的阻隔時(shí),整體滲透率會(huì )成比例下降。材料厚度增加5倍,測得的WVTR從10.1 g/(m2 x day)下降至 2.17 g/(m2 x day)。 隨著(zhù)材料厚度的增加,需要更多的時(shí)間(超過(guò)5倍)來(lái)測試樣品以達到平衡。

如圖所示,滲透率水平和達到平衡的時(shí)間都受到材料厚度的影響。當您優(yōu)化測試條件(例如WVTR和CO2TR的流速)和測試持續時(shí)間以確保平衡值時(shí),需要牢記這一點(diǎn)。適用于薄樣品的標準測試設置可能會(huì )為厚樣品產(chǎn)生不準確或過(guò)早的結果。

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